全 文 ：北京农业 2014 年 9 月下旬刊49
园艺园林
1 实验设计
植物的生长发育决定于光合作用，而光合作用的效果直接
受到光密度、光质和光照周期的影响，在优化配置植物光照策
略的基础上，采用绿色、节能、环保的LED光源对植物进行智
能补光，达到优质、高效、增产、无公害的效果[1]。
本项目在温室环境中，对自然光照射的野生朝天椒和LED
光源补光照射的野生朝天椒 进行24h监测，研究分析了野生朝
天椒在生长过程中受到LED光辐射的变化特征，并测试分析了
LED光辐射对野生朝天椒营养含量和产量的提升作用。
2 材料
2.1 栽培材料
2.1.1 栽培品种 野生朝天椒，多年生草本植物，株高40－
50cm，作一、二年生栽培，辣味极浓，品质佳，产量高，果实
向上，植株强壮，特抗病，抗重茬，连续座果无限生长。
2.1.2 栽培基质 采用的为辣椒育苗基质，其理化性状如表1所示。
2.2 LED植物灯 植物吸收太阳光谱的有效范围在400～730 nm
左右，不同的植物，不同的生长阶段，对蓝光、红光、远红外光
及白光等要求不一样。红光影响植物的叶片扩展、干物质的累
积、茎的伸长，蓝光影响植株的叶片和茎的生长[2]。试验设计了2
种配比的大功率平板LED植物灯给瓜果类蔬菜补光，光谱如下。
此外，还可设计基于CPLD的全数字智能LED植物补光灯控
制系统，设计控制盒和智能驱动器之间的数据传输协议，实现对
不同地址的LED植物灯以不同的亮度变化速率达到数据传输协议
的光照度值，满足了不同植物在不同的生长阶段、不同生长环境
的智能化补光要求[3]。涂浩等采用反光杯和菲涅尔透镜组合，用
反光杯对来自LED光源的光线进行准直处理，再通过菲涅尔透镜
对准直光能进行再分布，最终在目标面上获得满足要求的照明。
3 植株补光
3月29日播种野生朝天椒，5月7日后开启LED补光系统，保
持野生朝天椒每天光照13h。AB株、CD株置于温室LED植物灯
辐射下生长，高度100cm，平均株高5cm，(AB为同株异叶，CD
为同株异叶)；EF株、GH株置于自然条件下生长(EF为同株异
叶，GH为同株异叶)，平均株高4cm。野生朝天椒的叶绿素和氮
的含量采用托普仪器的植株养分速测仪活体测量，18d苗期观测
作者简介：蒋明强（1982-），电子工程工程师，从事LED照明灯具设
计、研发方面的研究。
收稿日期：2014-09-13
LED光辐射对野生朝天椒生长的调控
蒋明强  齐  瑜  傅创业
（浙江晶日照明科技有限公司， 浙江湖州 313000）
摘  要 通过对LED植物灯促进野生朝天椒生长全程进行适当光辐射的研究，发现对该植物进行LED光辐射能够明显影响其生长品质，并能
增加该植物的产量。
关键词 LED光辐射； 野生朝天椒； 叶绿素； Vc
中图分类号 S565.2；S642.2 文献标志码 A
表1 辣椒育苗基质性状
容重
g/cm3
pH值
有机质
％
速效N
mg/kg
速效P
mg/kg
速效K
mg/kg
0.41 6.6 35.2 0 0 0
过程中配合使用营养液，营养液大量元素配方如表2所示，营养液微量元素如表3所示。
表2 大量元素配方（mg/L）
硝酸钾 磷酸二氢钾 硫酸镁 硝酸钙
700 340 352 724
表3 微量元素配方（mg/L）
硼酸 螯合铁 硫酸锰 硫酸锌 硫酸铜 钼酸铵
3.01 34 1.95 0.26 0.11 0.03
图1 光谱
图2 光谱
数据如表4表5。
野生朝天椒在自然光下和LED植物灯下生长情况如下图。
（图3、图5为同期照，图4、图6为同期照）
北京农业 2014 年 9 月下旬刊50
园艺园林
4 测定
温室LED补光系统下和自然光下各定植了32株野生朝天
椒。因野生朝天椒为多年生草本植物，本次试验从定植开始到
当年第一次收获结束。对比LED补光下生长的结果和自然光下
生长的结果，两者数据还是有明显的差距，如表6、表7。
5 结果与分析
植物的光敏色素，影响种子的萌发到开花、结果及衰老。
隐花色素除了调节蓝光诱导的茎伸长抑制，还参与其他的幼苗
去黄化反应、开花的光周期调节、生理钟以及花色素苷合成酶
基因表达调控等。
幼苗期野生朝天椒在自然条件下生长平稳，叶的面积稳步
上升；在LED植物灯辐射下则变化显著，表5表明，适量的红蓝
光比例能大幅度的促进野生朝天椒的茎的伸长、叶的伸展。而
且，LED植物灯辐射下的野生朝天椒叶形舒展、姿态优美。叶
绿素的含量增加，提高了叶片的光合速率，花蕾期有所延长，
座果期变化不大，产量稍稍增加。通过成分的测定，可以看出
LED光辐射下Vc、有机酸、糖的含量比自然光下的含量高出一
个水平，提高了野生朝天椒的品质、增加了产量。
参考文献
[1] 刘晓英，徐志刚，焦学磊，等.植物照明的研究和应用现状及发展策
略.照明工程学报，2013（4）：1-7.
[2] 徐秀知，王淑凡，王巍，等.全数字智能LED植物补光灯控制系统.天津工
业大学学报， 2012（4）：57-60.
[3] 涂浩，陈家璧，秦汉，等.基于提高LED阵列远场照度的设计.照明工程学
报2013（1）：74-80.
表4 野生朝天椒在自然条件下生长记录
E F G H
叶长
/cm
叶宽
/cm
叶绿素
氮
/(mg/g)
叶长
/cm
叶宽
/cm
叶绿素
氮
/(mg/g)
株高
/cm
叶长
/cm
叶宽
/cm
叶绿素
氮
/(mg/g)
叶长
/cm
叶宽
/cm
叶绿素
氮
/(mg/g)
株高
/cm
5-08 2.3 1.5 13.72 0.94 2.5 1.9 13.50 0.93 4.9 2.6 1.4 13.77 0.95 2.5 1.8 13.77 0.95 4.3
5-11 3.0 2.0 13.89 0.95 2.5 1.9 14.28 0.98 6.2 3.1 2.3 13.75 0.94 2.5 2.0 14.49 1.00 5.5
5-15 3.4 2.1 13.30 0.89 3.3 2.3 11.26 0.77 6.9 3.8 2.5 13.72 0.94 2.7 2.2 13.88 0.95 6.7
5-21 3.5 2.2 13.77 0.95 3.4 2.4 13.96 0.96 8.5 3.6 2.5 13.66 0.94 2.8 2.3 13.86 0.95 7.5
5-25 4.7 2.8 13.80 1.16 3.5 2.6 13.98 1.01 12.0 3.9 2.6 13.71 0.95 4.6 2.8 13.97 1.18 11.9
表5 野生朝天椒在LED植物灯辐射下生长记录
A B C D
叶长
/cm
叶宽
/cm
叶绿素
氮
/(mg/g)
叶长
/cm
叶宽
/cm
叶绿素
氮
/(mg/g)
株高
cm
叶长
/cm
叶宽
/cm
叶绿素
氮
/(mg/g)
叶长
/cm
叶宽
/cm
叶绿素
氮
/(mg/g)
株高
/cm
5-08 3.8 1.9 14.17 0.97 3.1 2.3 14.31 0.98 6.4 2.4 1.6 14.24 0.98 2.5 1.9 14.82 1.2 4.9
5-11 4.1 2.7 14.17 0.97 3.3 2.3 15.17 1.40 7.1 3.4 2.7 14.94 1.30 3.6 2.6 15.19 1.40 6.2
5-15 4.2 2.9 13.60 0.93 3.3 2.4 13.72 0.94 13.4 4.1 3.0 14.12 0.97 3.6 2.7 14.48 0.99 10.9
5-21 5.1 2.9 16.92 1.16 4.0 2.7 16.50 1.13 14.1 4.5 3.4 16.38 1.13 4.0 2.7 17.21 1.18 14.9
5-25 5.1 3.0 17.26 1.20 4.1 2.9 18.15 1.19 18.5 5.0 3.6 17.94 1.25 4.3 2.9 18.11 1.24 19.2
表6
花蕾期/d 座果期/d 产量/kg
LED补光 35 50 26.1
自然光 32 48 25.3
表7
Vc/（mg/kg） 有机酸/% 糖/%
LED补光 87 0.19 2.56
自然光 84 0.17 2.51
图3 自然光幼苗一 图4 自然光幼苗二
图5 LED补光苗一 图6 LED补光苗二
图7 定植 图8 补光